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CURSO SUPERIOR EM GESTÃO DA PRODUÇÃO INDUSTRIAL DEMP4 – Lista Exercícios P1 Prof. Nilson Inocente 1 DEMP4 – Dispositivos Eletromecânicos Lista de Exercícios – Revisão para a P1 1. Calcule a densidade de fluxo magnético de um núcleo contendo 20000 linhas e uma área de seção reta de 5[cm²]. 2. Complete a tabela abaixo com os valores que estão faltando. Todas as respostas devem ser dadas em unidades do SI. Fluxo magnético (φ) Dens. Fluxo (B) Área (A) 35 [μWb] 0,001 [m²] 0,8 [T] 0,005 [m²] 10000 linhas 2 [cm²] 90 [μWb] 30 [cm²] 3. Um núcleo de aço é enrolado com 1500 espiras de fio, através do qual passa uma corrente de 12 [mA]. Calcule (a) a Força Magneto-Motriz presente e (b) a intensidade de campo, sabendo que o comprimento da bobina é de 20 [cm]. 4. Uma bobina possui uma intensidade de campo de 300 [Ae/m]. Se o seu comprimento for duplicado, qual será a intensidade de campo, conservando-se o mesmo valor de NI? 5. Abaixo, temos a curva de magnetização do ferro doce. Baseado nessa curva, responda: CURSO SUPERIOR EM GESTÃO DA PRODUÇÃO INDUSTRIAL DEMP4 – Lista Exercícios P1 Prof. Nilson Inocente 2 a. Existe um limite de saturação para a densidade de campo magnético nesse material? Qual seria o valor? b. Supondo que inicialmente o material encontra-se desmagnetizado, e se submete esse material a um campo de intensidade 300 [Ae/m]. Caso esse material seja retirado desse campo, existirá uma densidade de fluxo magnético resultante? Quanto? c. A partir do ponto deixado na questão anterior, o que seria necessário para desmagnetizar esse material, ou seja, fazer com que ele volte a ter uma densidade de campo magnético nula? 6. Uma bobina é constituída por um núcleo de ferro, em torno do qual são enroladas 1000 espiras, com uma corrente elétrica de 200[mA]. Dado isso, pede-se: a. Calcule a Força Magneto-Motriz da Bobina. b. Sabendo que o fluxo magnético no seu interior é de 25[μWb], calcule a relutância dessa bobina. c. Caso houvesse um entreferro de ar e a relutância fosse de 800x106 [Ae/Wb], qual seria a fmm necessária para se obter o mesmo fluxo magnético? 7. No campo estacionário de uma bobina de 500 espiras, calcule a tensão induzida produzida pelas seguintes variações de fluxo: a. 4[Wb] aumentando para 6[Wb] em 1 segundo; b. 6[Wb] diminuindo para 4[Wb] em 1 segundo; c. 4000 linhas de fluxo aumentando para 5000 linhas de fluxo em 5 microssegundos; d. 4[Wb] constantes durante 1 minuto. 8. Quando falamos de máquinas elétricas de Corrente Contínua, explique o que se entende por: a. Campo; b. Armadura. 9. Qual a função do conjunto comutador-escovas em uma máquina elétrica de corrente contínua? 10. Se a potência elétrica que um gerador elétrico é capaz de fornecer é de 60[kW], qual a corrente que ele é capaz de fornecer , funcionando a uma tensão de 240[V]? 11. Um gerador em derivação gera uma tensão de 100[V] quando sua rotação é de 800 [RPM]. Qual será a tensão gerada se a velocidade de rotação aumentar para 1200 [RPM], mantendo constante o fluxo de campo? 12. Um gerador em derivação de 240[V] possui uma resistência de campo de 100[Ω]. Qual a corrente de campo quando o gerador funcionar com a tensão especificada? CURSO SUPERIOR EM GESTÃO DA PRODUÇÃO INDUSTRIAL DEMP4 – Lista Exercícios P1 Prof. Nilson Inocente 3 13. As perdas com carga máxima de um gerador de 20[kW] e 230V em derivação são as seguintes: Perda I²R do campo: 200[W] Perda I²R da armadura: 1200[W] Perdas por atrito do ar e fricção: 400[W] Perdas no ferro: 350[W] Calcule: a. O total de perdas no gerador; b. A potência mecânica de entrada, em [hp]; c. A eficiência do gerador. 14. A tensão de um gerador de 110[V] aumenta até 120[V] quando se retira a sua carga elétrica. Calcule a porcentagem de regulação do gerador. 15. Um motor CC de 2[CV] de potência mecânica possui uma eficiência de 90%. Estime: a. A potência elétrica na entrada do motor. b. A corrente total consumida pelo motor, sabendo que ele é ligado em 100[V]. c. A energia consumida pelo motor em um mês, considerando que ele é ligado 8 horas por dia, 22 dias por mês. d. O custo da energia para alimentar esse motor, considerando o R$0,40 o preço de 1kWh. 16. Calcule a corrente de armadura de um motor em derivação quando a tensão do terminal é de 110 [V], a Forca Contra-Eletromotriz (fcem) é de 108[V] e a resistência no circuito da armadura é de 0,2[Ω]. 17. Um motor de 10[hp] tem uma resistência de campo em derivação de 110[Ω] e uma corrente de campo de 2[A]. Qual a tensão aplicada sobre esse motor? 18. Quantos cavalos-vapor são produzidos por um motor quando a corrente na armadura é de 18 [A], a tensão aplicada é de 130[V] e a fcem é de 124[V]? Despreze perdas por atrito e no entreferro. 19. Um motor possui uma velocidade de rotação sem carga de 900 [RPM] e uma velocidade de 855[RPM] com carga máxima. Calcule a porcentagem de regulação de velocidade. 20. Em um motor elétrico CC, do que é dependente o torque? Como ele pode ser aumentado/diminuído? 21. Em um motor elétrico CC, do que é dependente a velocidade? Como ela pode ser aumentada/diminuída? 22. Segundo a ligação dos enrolamentos de armadura e de campo, quais são os três tipos de motores CC que existem? Cite uma característica de cada um desses tipos.
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